Astrofotografie mit 
modifizierten Webcams:
Die Vesta SC3 mit dem ICX424AL

Einführung

Steve Chambers hat auf der Mailingliste der QCUIAG im Frühjahr 2003 eine weitere Modifikation von Webcams bekannt gegeben, die auf dem Ersatz des Sony 1/4"-CCD-Chip ICX098 in der original Kamera durch die 1/3"-Variante ICX424AL beruht. Beide CCD's haben nutzbare 659x494 Pixel, allerdings sind die Pixel beim 424 mit 7,4 Mikrometer deutlich größer als die 5,6 Mikrometer beim Webcam-CCD. Die Empfindlichkeit der Kamera steigt durch die um 75% höhere Pixelfläche und durch den reinen Schwarz-Weiss-CCD gegenüber der Farbversion ICX098 in den Webcams rapide an. Der wichtigste Vorteil sind aber die wesentlich geringere Neigung zum Eigenrauschen und zu "hot pixeln", die selbst bei Raumtemperatur nur in geringem Maße vorhanden sind.

Den ICX424 gibt es "-AQ" auch in einer Farbversion, so dass die beschriebene Kamera auch in einer Farbversion realisiert werden kann. Ich überlege gerade, ob ich nicht eine zweite Kamera vom gleichen Typ bauen soll, um die Farbe für LRGB-Aufnahmen auf einen Schlag zu bekommen.

Unter http://home.clara.net/smunch/wvest1.htm

findet man die Bauanleitung für die Elektronik der Kamera, die das Kürzel SC3 erhalten hat. Es sei noch einmal eindrücklich auf die dort gemachten Einschränkungen verwiesen.

Man darf eine Kamera für den Privatgebrauch umrüsten, aber keine Details der Elektronik veröffentlichen.
Eine modifizierte Kamera darf nur zum Preis der Bauteile weiterverkauft werden.

Weitere Details dazu siehe den obigen Link.

Die Kamera

Doch jetzt zu meiner eigenen Kamera, einer modifizierten Vesta Pro, die ich für 20 Euro bei Ebay ersteigert habe. Da das original CCD in der Webcam sowieso ersetzt wird, habe ich gleich ein neues Gehäuse samt elektrischer Peltier-Kühlung in einer extra Kühlkammer entworfen. Ein 2000 x 50mm-Aluminiumstreifen aus dem Baumarkt wurde mit einer Säge und einer Fräse in gleich lange Streifen von etwa 60 mm Länge zerlegt, aus denen das Gehäuse zusammengeklebt wird. Doch zuerst einmal eine Skizze der Kamera:

Alle Teile sind mit gewöhnlichem UHU-Modellbaukleber miteinander verbunden. Als Netzteil dient ein gewöhnliches altes PC-Netzteil, dass die notwendigen Ströme von mehreren Ampere bei 12V für das Peltier-Element liefern kann. Die Wärme wird auf das Metallgehäuse abgeleitet und größtenteils von einem CPU-Lüfter an die Umgebung abgeführt. Der Rest hält das Gehäuse angenehm warm, was im Winter die Arbeit sehr erleichtert, zumal das optische Fenster nicht zutaut. Das CCD ist durch die Restwärme auch nicht das kälteste Teil, so dass die Restfeuchte am Kühlfinger abgeschieden wird. Der Kühlfinger sitzt auf einer Metallplatte als Wärmeverteiler auf dem Peltier-Element. So wird die Betriebswärme des CCD auch bei abgeschalteter aktiver Kühlung und kalter Umgebung ausreichend abgeführt.

Die fertige Kamera sieht nicht elegant aus, dafür ist sie aber mit etwa 200 Euro Gesamtkosten aber auch ein echtes Schnäppchen, selbst im Vergleich zu CCD-Kameras im Einsteigerbereich oder auch der sehr beliebten Mintron Videokamera. Zudem die SC3 ein USB-Interface hat, sehr einfach zu steuern ist und keine teuren Extras wie Videograbber braucht.

 

Bilder mit der Vesta SC3

Die folgende Bilder sind mein erster Test der Kamera und entstanden an Ostern 2003 mit einem 8"-Newton bei f = 900mm und einem sehr bescheidenen 4 mag Großstadthimmel. Die Montierung war nur grob hingestellt, die Drift habe ich daher mit der Handsteuerung ausgeglichen, die Sternabbildungen lassen es sehen....

Alle Aufnahmen sind Additionen von 30-40 x 15 s-Aufnahmen, bei längeren Belichtungen ist der städtische Himmelshintergrund schon zu sehr aufgehellt. Die Bildbearbeitungsschritte habe ich einem eigenen Tutorial zusammengefasst. Als Teleskop kommen ein 4,5" Newton mit 450 mm und ein 8"-Newton mit 900 mm Brennweite auf einer EQ5 zum Einsatz. Inzwischen ist mit die EQ5-Montierung mit einem Autostar-Kontroller ausgerüstet. Die Nachführung ist sehr zufriedenstellend. Trotz ungenauer Ausrichtung der Montierung bleibt das Objekt dauerhaft zentriert. 

M16, der Adlernebel mit dem 4,5"-Newton. 

B33 der Pferdekopfnebel.

Der Ringnebel M57 in Lyra. Der Zentralstern ist erkennbar, der Nebel vor einem reichen Sternenfeld. Im Sternfeld ist der Kern von IC1296 schwach angedeutet (als etwas unscharf wirkender "Stern" rechts des Ringnebels auf halbem Weg zum rechten Bildrand).

M27 der Hantelnebel als LRGB 

M17 der Schwanennebel

NGC891                                                                 NGC 4565

 

Der Kugelsternhaufen M13 in Hercules. Schön sind die in "Spiralarmen" angeordneten äußeren Sterne zu sehen, die in großen Fernrohren visuell so auffällig sind.

Die NGC3190-Gruppe in Leo (Hickson 44), links oben NGC3193, die Galaxie mit dem Staubstreifen ist NGC3190, unten rechts ist NGC3187 mit den angedeuteten abgewinkelten Armen. 

M1 als LRGB durch Baader-RGB-Filtersatz

Testaufnahme der Vesta SC3.2

Hier ein Darkframe (3 Aufnahmen addiert) mit 60 s bei 25°C. Das Verstärkerglühen ist minimal, es sind für die Temperatur nur sehr wenige hot pixel sichtbar. Die Kamera ist prinzipiell auch im Sommer ohne Kühlung einsetzbar. Im kälteren Nächten werde ich auf die stromfressende Peltier-Kühlung verzichten können.